引用本文:李晴,张世源,卢山,夏永江,刘礼城.非合作航天器远程相对状态估计的局部非线性滤波器研究[J].上海航天,2024,41(6):31-38, 87.
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非合作航天器远程相对状态估计的局部非线性滤波器研究
李晴1,张世源1,卢山1,2,夏永江3,刘礼城1
1.上海航天控制技术研究所,上海 201109;2.上海市空间智能控制技术重点实验室,上海 201109;3.上海航天技术研究院,上海 201109
摘要:
针对空间非合作航天器的远程相对状态估计问题,对非合作航天器建立了适用于远距离跟踪的非线性相对运动模型,并对线性状态、非线性状态进行拆分离散,在提高离散精度的同时保留了模型局部非线性的特性。根据该模型中状态方程仅部分非线性、线性与非线性部分相互解耦且相互作用的特点,基于矩阵分块计算提出了局部非线性卡尔曼滤波器(LNKF),并且设计了一种没有信息损失的简化采样点设置方法。该滤波器融合线性运算与非线性运算,在避免状态信息的损失的基础上降低了算法的计算复杂度。将所提算法应用于非合作航天器的远程相对状态估计,与扩展卡尔曼滤波(EKF)算法和容积卡尔曼滤波(CKF)算法进行对比。仿真结果表明:LNKF在保证计算精度的前提下,计算效率明显高于CKF。
(1.Shanghai Aerospace Control Technology Institute,Shanghai 201109,China;2.Shanghai Key Laboratory of Aerospace Intelligent Control Technology,Shanghai 201109,China;3.Shanghai Academy of Spaceflight Technology,Shanghai 201109,China)

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